甲醇弛放气制合成氨装置达产的技术改造.pdf

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1、第3期(总第172期)煤化工No．3(TotalNo．172)2014年6月CoalChemicalIndusJun．2014甲醇弛放气制合成氨装置达产的技术改造陈世通(山东恒昌聚材化工科技股份有限公司，山东临沂276132)摘要为解决甲醇弛放气制合成氨装置长期低负荷运行的问题，山东恒昌聚材化工科技股份有限公司采取了三种有效措施，使液氨产量大幅度增加：新建两段炉、甲醇转化炉燃料气和化产管式炉燃料气均改用合成氨PSA提氢系统副产的解吸气。改造后甲醇弛放气量大幅增加，保证了合成氨装置的满负荷运行。关键词甲醇弛放气，合成氨，煤气，解

2、吸气，技术改造文章编号：1005—9598(2014)一03—0050—03中图分类号：TQll3．2文献标识码：B引言煤气、甲醇弛放气制合成氨装置工艺流程示意图见图1，甲醇弛放气组成见表1，焦炉煤气组成见表2。恒昌煤业集团有限责任公司(以下简称恒昌煤解吸气返回焦炉解吸气返回焦炉业)是一个集采煤、炼焦、化工为一体的大型煤化工企甲醇弛放气∈自甲醇装置业。恒昌煤业于2010年在焦化厂建设了1套130低压机加压PSA提氢I—__1PSA提氢kt／a焦炉煤气制甲醇装置，焦炉煤气制甲醇是富氢l预处理Il脱硫脱氧l反应，同时，与甲醇生产配

3、套的空分系统在生产中只利用了氧气，大量的纯净氮气被放空而没有得到利匦圃液芎出售用。针对此情况，山东恒昌聚材化工科技股份有限公冰机系统[==]氨合成系统}_-—叫液氨球罐司(以下简称恒昌聚材)在国内首次采用纯氢纯氮制焦炉气弛放气去焦炉合成氨工艺，新建了1套以甲醇弛放气、焦炉煤气、氮来自气柜气为原料生产100kt／a合成氨的装置，并于2012年图1焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨工艺流程示意图9月一次性开车成功，生产出合格的液氨产品，形成表1甲醇弛放气组成％了“焦炭一焦炉煤气一甲醇一合成氨”的产业链。1合成氨装置概况表2焦炉煤气组成％

4、焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨装置由宁波化工研究设计院有限公司结合企业实际情况和循环经济发展的需要设计研发，采用“焦炉煤气预处理脱硫脱萘+焦炉煤气、甲醇弛放气变压吸附提氢+精脱硫系统2存在的问题+高压合成”的工艺流程，脱除下来的c0返回焦炉，此工艺既可以充分利用来自甲醇装置的甲醇弛放气自2012年9月合成氨装置原始开车以来，甲醇装和来自气柜的焦炉煤气，又可以简化合成氨工艺流置处于满负荷运行状态，因此没有富余的焦炉煤气送程，降低生产能耗，达到废气综合利用的目的L1]。焦炉往合成氨装置，目前恒昌聚材公司只运行甲醇弛放气提收稿日期：2

5、014～0卜02作者简介：陈世通(1986一)，男，山东临沂，助理工程师，硕士，2009年本科毕业于荷泽学院，现从事合成氨装置的生产管理工作，E-mail：chenshitonglinyi~126．com。2014年6月陈世通：甲醇弛放气制合成氨装置达产的技术改造一51氢系统(甲醇弛放气设计气量15000m。／h)，至今尚未空气鼓风机H两段式煤气发生炉[=二]汽包使用焦炉煤气提氢系统(焦炉煤气设计气量37500顶煤气II底煤气m。／h)。恒昌聚材公司采用成都华西工业气体有限责t'任公司的PSA提氢装置，对甲醇弛放气、焦炉煤气提

6、一级电气滤清器l』旋风除尘器取氢气，其设计参数及控制指标见表3。酚水蒸发换热器表3甲醇弛放气PSA设计参数及控制指标lf能公力称／处理装置操作吸附压产品H2回I风冷器m。·h。弹性／％力／MPa纯度／％收率／％I间接冷却器2013年上半年由于焦炭价格持续走低，恒昌煤二级电气滤清器业焦炭减量生产，副产的焦炉煤气也随之减少，导致二二二恒昌焦化甲醇厂送往恒昌聚材公司的甲醇弛放气量煤气加机基本维持在8600／h左右，严重制约了合成氨装置二二=][二脱硫塔的正常生产运行。恒昌聚材公司焦炉炼焦使用的燃料气体由3部焦炉分组成(见图2)，即甲

7、醇装置副产的弛放气、合成氨PSA提氢系统副产的解吸气、化产车间将荒煤气脱硫图3新建两段式煤气发生炉工艺流程示意图除萘后约40％的焦炉煤气。新建两段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续脱硫制气方式：炉体水夹套和酚水蒸发换热器自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂，从煤气炉底进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料烟煤所形成的热半焦发生气化反应，生成热煤气。其中有近75％的热煤气形成底煤气；其余约25％的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶煤气。人炉的烟煤被气化段产生的热煤图2焦炉使用的燃料气体

8、组成示意图气加热，首先失去内外水分(90℃～150℃)，继而逐渐被干馏(150℃550℃)脱除挥发分，挥发分成分为3技术措施和内容焦油、烷烃类气体、酚及H、c0、CO、H20混合物。其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化系统，而烷烃类3．1新建两段炉装置及H、c0、c0类作为